慕然

（石家莊紅葉風(fēng)機(jī)有限公司技術(shù)部，河北 石家莊 050221）

基于虛擬儀器的大直徑軸流風(fēng)機(jī)性能測試方法

慕然

（石家莊紅葉風(fēng)機(jī)有限公司技術(shù)部，河北 石家莊 050221）

對于大直徑軸流風(fēng)機(jī)（指直徑在3～10m的風(fēng)機(jī)）不適合采用標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)道測試方法測試風(fēng)機(jī)性能的現(xiàn)狀，提出了接近于工況使用條件的風(fēng)機(jī)測試平臺結(jié)構(gòu)，并基于虛擬儀器技術(shù)（labview）對風(fēng)機(jī)性能測試數(shù)據(jù)進(jìn)行實時測量分析的解決方案。

軸流風(fēng)機(jī)；性能測試；labview

引言

我國目前大直徑軸流風(fēng)機(jī)的性能測試方法為根據(jù)GB/T 1236《工業(yè)通風(fēng)機(jī)用標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)道進(jìn)行性能試驗》中給出的裝置對大型風(fēng)機(jī)等比例小樣（一般直徑為0.8～1.0 m）進(jìn)行性能測試，在不更改葉型的前提下根據(jù)相似理論對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行放大計算得出所需直徑風(fēng)機(jī)的性能數(shù)據(jù)。這種測試方法在多年的使用過程中發(fā)現(xiàn)存在較大的誤差，不能對風(fēng)機(jī)的設(shè)計選型提供準(zhǔn)確的依據(jù)［1］。如果根據(jù)GB/T 1236給出的測試裝置標(biāo)準(zhǔn)對大直徑風(fēng)機(jī)進(jìn)行測試，裝置的制造與使用都會耗費巨大的人力物力，這幾乎是沒有企業(yè)可以承受的。針對這一現(xiàn)狀，提出了采用labview虛擬儀器技術(shù)的全尺寸大型軸流風(fēng)機(jī)性能測試裝置的設(shè)計制造方案［2］。

1　測試裝置的結(jié)構(gòu)與原理

測試裝置由風(fēng)室構(gòu)架、變阻器、風(fēng)筒、風(fēng)機(jī)、整流裝置、風(fēng)量測量裝置及靜壓測試點組成（見圖1）。風(fēng)機(jī)至于測試裝置頂端，風(fēng)機(jī)為引風(fēng)式，配合整流裝置可以最大程度減小風(fēng)葉對測量部分氣流的影響。風(fēng)室構(gòu)架按照最大風(fēng)機(jī)直徑制作，可通過變徑底板及不同直徑的風(fēng)筒更換實現(xiàn)不同直徑風(fēng)機(jī)的測量，最大限度節(jié)約風(fēng)機(jī)測試成本。變阻器為可調(diào)節(jié)工業(yè)百葉窗，通過對百葉窗開度的調(diào)節(jié)實現(xiàn)調(diào)節(jié)靜壓阻力的調(diào)節(jié)。

圖1　裝置結(jié)構(gòu)圖

本測試裝置的風(fēng)量風(fēng)壓方法采用的是由GB/T 1236提出的由皮托風(fēng)速管橫動法對出口動壓進(jìn)行測量，經(jīng)過換算得到風(fēng)速從而計算風(fēng)量的方法。采用分體式皮托管，每組由2根組成（1根靜壓管和1根全壓管組成），2根壓差即為出口動壓。靜壓管與全壓管平行排列，并參照GB/T 1 2 36的測試點布置方法（見圖2）布置2 4個測試點。

圖2　分體式皮托管橫動法布置圖

靜壓管與全壓管可使用不銹鋼管或PU管通過支撐，每個測試點的靜壓管與全壓管可用卡套接頭并使用PU管連通引出到裝置外，形成一個全壓測試點與一個靜壓測試點，方便測量。

測試中采用微壓差傳感器（0～5 0 0 Pa）測量平均壓差，再通過miniDAQ數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與labview虛擬儀器軟件的配合實現(xiàn)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的實施測量與記錄。

皮托靜壓橫動法計算公式如下：

式中：A為測量截面面積，m2；ρ為測量截面氣流密度，kg/m3；psj為各測點靜壓值，Pa；N為測量截面測點數(shù)；Δpj為測量截面測點測得的壓差，Pa。

功率測量采用電測法，電機(jī)輸出軸功率根據(jù)損耗分析得出。本裝置為滿足不同規(guī)格的風(fēng)機(jī)測量采用5 0 0 A電流變送器，精度0.1級。通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進(jìn)行功率計算并自動記錄。

基于虛擬儀器Labview開發(fā)的風(fēng)機(jī)性能測試采集界面（見圖3）。

圖3　風(fēng)機(jī)性能測試采集界面圖

2　結(jié)語

經(jīng)過實際使用，本大直徑軸流風(fēng)機(jī)性能測試裝置可大大提高大型軸流風(fēng)機(jī)性能測試準(zhǔn)確性及測試效率，極大的提高了風(fēng)機(jī)在設(shè)計選型階段的準(zhǔn)確性，并為日后風(fēng)機(jī)能滿足復(fù)雜工況下的性能要求打下了堅實的基礎(chǔ)。

［1］昌澤舟.軸流式通風(fēng)機(jī)實用技術(shù)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

［2］吳秉禮，高延福.空氣冷卻軸流通風(fēng)機(jī)［M］.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2007.

（編輯：苗運平）Labview-Based Performance Test Method of Large Diameter Axial Flow Fan

Mu Ran
（Technology Department of Shijiazhuang Hongye Fan Co.，Ltd，Shijiazhuang Hebei 050221）

For large diameter axial flow fan （fan with the diameter of 3 m to 10 m）， the standard air duct test method is not suitable for the fan performance test. Under the circumstances， this paper proposes a fan test platform structure close to the working conditions， and a solution for real-time measurement and analysis of the fan performance test data based on the labview technology.

axial flow fan； performance test； labview

TP391.76

A

2095-0748（2016）15-0076-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.15.32

2016-06-20

慕然（1986—），男，河北石家莊人，學(xué)士學(xué)位，畢業(yè)于加拿大溫莎大學(xué)，技術(shù)部經(jīng)理，研究方向：風(fēng)機(jī)技術(shù)，現(xiàn)就職于石家莊紅葉風(fēng)機(jī)有限公司從事技術(shù)管理工作。